С4-фотосинтез - раздел Образование, Тема 1. Сущность и субстрат жизни. Свойства живого С4-Фотосинтез — Фотосинтез, При Котором Первым Продуктом Являются ...
С4-фотосинтез — фотосинтез, при котором первым продуктом являются четырехуглеродные (С4) соединения. В 1965 году было установлено, что у некоторых растений (сахарный тростник, кукуруза, сорго, просо) первыми продуктами фотосинтеза являются четырехуглеродные кислоты. Такие растения назвали С4-растениями. В 1966 году австралийские ученые Хэтч и Слэк показали, что у С4-растений практически отсутствует фотодыхание и они гораздо эффективнее поглощают углекислый газ. Путь превращений углерода в С4-растениях стали называть путем Хэтча-Слэка.
Для С4-растений характерно особое анатомическое строение листа. Все проводящие пучки окружены двойным слоем клеток: наружный — клетки мезофилла, внутренний — клетки обкладки. Углекислый газ фиксируется в цитоплазме клеток мезофилла, акцептор — фосфоенолпируват (ФЕП, 3С), в результате карбоксилирования ФЕП образуется оксалоацетат (4С). Процесс катализируется ФЕП-карбоксилазой. В отличие от РиБФ-карбоксилазы ФЕП-карбоксилаза обладает большим сродством к СО2 и, самое главное, не взаимодействует с О2. В хлоропластах мезофилла много гран, где активно идут реакции световой фазы. В хлоропластах клеток обкладки идут реакции темновой фазы.
Оксалоацетат (4С) превращается в малат, который через плазмодесмы транспортируется в клетки обкладки. Здесь он декарбоксилируется и дегидрируется с образованием пирувата, СО2 и НАДФ·Н2.
Пируват возвращается в клетки мезофилла и регенерирует за счет энергии АТФ в ФЕП. СО2 вновь фиксируется РиБФ-карбоксилазой с образованием ФГК. Регенерация ФЕП требует энергии АТФ, поэтому нужно почти вдвое больше энергии, чем при С3-фотосинтезе.
Это светозависимое поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Еще в начале прошлого века было установлено, что кислород подавляет фотосинтез. Как оказалось, для рибулозодифосфат - карбоксилазы субстратом может быть не только углекислый газ, но и кислород:
О2 + РиДФ → фосфогликолат (2С) + ФГК (3С).
ФГК- фосфоглицериновая кислота
Фермент при этом называется РиДФ-оксигеназой. Кислород является конкурентным ингибитором фиксации углекислого газа. Фосфатная группа отщепляется, и фосфогликолат становится гликолатом, который растение должно утилизировать. Он поступает в пероксисомы, где окисляется до глицина. Глицин поступает в митохондрии, где окисляется до серина, при этом происходит потеря уже фиксированного углерода в виде СО2. В итоге две молекулы гликолата (2С + 2С) превращаются в одну ФГК (3С) и СО2.
Фотодыхание приводит к понижению урожайности С3-растений на 30–40% (С3-растения — растения, для которых характерен С3-фотосинтез).
Пероксисомы клеточные органеллы диаметром ~0,5 мкм, имеющиеся во всех эукариотических клетках и состоящие из одинарной мембраны происходящей из из гладкого эндоплазматического ретикулума. Не содержат ДНК; все белки приходят из цитозоля.
Содержат окислительные ферменты (пероксидаза,каталаза, уратоксидаза, оксидаза-D-аминокислот) в высокой концентрации, Наряду с митохондриями являются главным местом утилизации O2. В пероксисомах происходит окисление жирных кислот, с образованием ацетил-CoA, У млекопитающих окисление жирных кислот происходит в митохондриях и пероксисомах, у дрожжей и растений - только в пероксисомах.
Уровни организации живой материи Типы клеточной организации Сущность и субстрат жизни... Целостность непрерывность и дискретность прерывность... Жизнь целостна и в то же время дискретна как в плане структуры так и функции...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
С4-фотосинтез
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Типы клеточной организации
План
1.Сущность и субстрат жизни.
2. Свойства живого.
3. Уровни организации живой материи.
4. Типы клеточной организации.
Рост и развитие.
Рост организмов происходит путем прироста массы организма за счет увеличения размеров и числа клеток. Он сопровождается развитием, проявляющимся в дифференцировке клеток, усложнении структуры и фун
Тема 2. Молекулярный и клеточный уровень
организации жизни.
План
Ø Строение и свойства биологических макромолекул - белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот.
&
Функции белков
строительная (структурная)
белки участвуют в образовании всех клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур.
Функции жиров
Энергетическая
расщепления 1 г жиров до СОг и НгО освобождается 38,9 кДж.
транспортная и структурная
Формы РНК
Форма РНК
Функции
рибосомная РНК (рРНК)
На долю рРНК приходится 80–85% (до 90%) от общего содержания РНК в клетке
Строение клетки
Строение и свойства органоидов и органелл клетки
Органоиды, органеллы
Строение
Функции
Плазматическая (цитопл
Сравнение растительной и животной клетки
Общие признаки
· Единство структурных систем — цитоплазмы и ядра.
· Сходство процессов обмена веществ и энергии.
· Единство принципа наследственного кода.
· Унив
Анаболизм и катаболизм
Основные метаболические процессы:
Ø анаболизм (ассимиляция)
Ø катаболизм (диссимиляция).
Поступление веществ в клетки
Благодаря содержанию растворов солей, сахаров и других осмотически активных веществ, клетки характеризуются наличием в них определенного осмотического давления.
Например
Фотосинтез
Фотосинтез — это синтез органических соединений в листьях зеленых растений из воды и углекислого газа атмосферы с использованием солнечной (световой) энергии, адсорбируемой хлорофиллом в
Хемосинтез
Синтез органических соединений из углекислого газа и воды, осуществляемый не за счет энергии света, а за счет энергии окисления неорганических веществ, называется хемосинтезом.
Бактериальный фотосинтез
Фотосинтез бактериальный — фотосинтез, осуществляемый бактериальными микроорганизмами.
Типично водные микроорганизмы, распространенные в пресных и соленых водоемах.
Размножение клеток
Размножение или пролиферация (от лат. proles — потомство, ferre — нести) клеток — это процесс, который приводит к росту и обновлению клеток. Данный процесс характер
Митотический цикл и митоз
Фазы
Процесс, происходящий в клетке
(фаза между делениями клеток)
Пресинтетический период (G
РАЗМНОЖЕНИЕ
Размножение — это свойство организмов производить потомство или способность организмов к самовоспроизведению.
Различают два основных способа размнож
Половое размножение
встречается у:
· одноклеточных
· многоклеточных (растений и животных).
Формы полового процесса:
· Конъюгация
· к
Чередование поколений
Закономерная смена в жизненном цикле организмов генераций, различающихся способом размножения. В этом случае одно или несколько бесполых поколений организмов сменяется поколением организмов, размно
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ
Наследственные свойства организма передаются в процессе размножения:
при половом размножении - через половы
Законы и закономерности генетики
Название
Автор
Формулировка
Правило единообразия гибридов первого поколения
(первый закон)
Г.Мендель 18
МНОЖЕСТВЕННЫЙ АЛЛЕЛИЗМ
Многие гены у разных организмов существуют более чем в двух аллельных состояниях.
Они возникают:
· вследствие мутаций
· замены или утраты нуклеотида в молекуле ДНК
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ
Часто на один признак организма могут оказывать влияние несколько пар неаллельных генов(полигенное наследование).
Взаимодействие неалле
СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ
Признаков у организма намного больше, чем хромосом.
У человека насчитывают 23 пары (46) хромосом.
Генов от 100 тыс. до 1 млн.
В каждой хромосоме находится много генов.
ХРОМОСОМНЫЙ МЕХАНИЗМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛА
Фенотипические различия между особями разного пола обусловлены генотипом.
Диплоидный набор хромосом называют кариотипом.
В женском и мужском
НАСЛЕДОВАНИЕ, СЦЕПЛЕННОЕ С ПОЛОМ
Наследование признаков, определяемых генами, лежащими в половых хромосомах (признаков, сцепленных с полом)
Различают:
Х-с
Голандрическое наследование
Активно функционирующие гены Y-хромосомы, не имеющие аллелей в Х-хромосоме, присутствуют в генотипе только гетерогаметного пола в гемизиготном состоянии.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ
Наследование - способ передачи наследственной информации, меняющийся в зависимости от форм размножения.
Наследование осуществляется:
ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Изменчивость - способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства.
Генетические показатели популяции
Изменения отдельных особей не приводят к эволюционным изменениям, но являются объектом действия естественного отбора
Пул генов
МИКРОЭВОЛЮЦИЯ.
Элементарные эволюционные факторы:
мутационный процесс
Макроэволюция
Внутривидовой уровень эволюции был назван - микроэволюция
надвидовой – макроэволюция
Макроэволюция – это совокупность эволюционных преобразова
Типостаз
Сформировавшийся в период типогенеза основной план организации данного таксона в дальнейшем остается постоянным у представителей разных филетических линий в течение значительных промежутков времени
Критерии биологического прогресса
ü возрастание степени общей приспособленности группы организмов к условиям окружающей среды;
ü увеличение численности особей группы;
ü расширение ареала, занимаемог
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов